Test Wahrscheinlichkeit und Statistik WS 2006/07 Achtung: Es es nicht notwendigerweise jeweils genau eine Antwort richtig! Aufgabe 1. Sei Ω = {0, 1, 2}. Welches der folgenden Mengensysteme ist eine σ-Algebra? {∅, Ω} {∅, {1}, {0, 2}, Ω} {{0}, {1}, {2}} {∅, {0}, {1}, {2}, Ω} Aufgabe 2. Seien P ein Wahrscheinlichkeitsmaß und A und B zwei Ereignisse. Wann gilt die Gleichheit P (A \ B) = P (A) − P (B)? A und B unabhängig A und B disjunkt A⊂B B⊂A Aufgabe 3. Sei X : R → R eine Zufallsvariable mit stückweise konstanter Verteilungsfunktion F . Dann gilt F ist rechtsstetig F besitzt eine Dichte bzgl. des Lebesgue-Borel-Maßes F ist linksstetig F besitzt höchstens abzählbar viele Sprungstellen Aufgabe 4. Welche der folgenden Verteilungen besitzt eine Zähldichte? Normalverteilung geometrische Vert. Poisson-Vert. Exponentialvert. Aufgabe 5. Wie lautet der Satz von der totalen Wahrscheinlichkeit? Aufgabe 6. Seien X1 , . . . , Xn integrierbare Zufallsvariable. Wann gilt E(X1 + . . . + Xn ) = EX1 + . . . + EXn ? Nur falls die ZVn unabhängig sind Nur falls die ZVn identisch verteilt Nur falls die ZVn unabhängig und identisch verteilt Immer Aufgabe 7. Seien Xn (n ∈ N) und X reellwertige Zufallsvariable auf einem Wahrscheinlichkeitsraum. Unter welcher (nichttrivialen) Zusatzvoraussetzung folgt aus Xn → X f.s. die Beziehung EXn → EX? Aufgabe 8. Eine Zufallsvariable nehme die Werte 0, 1, 3 mit Wahrscheinlichkeit 1/4 bzw. 1/2 bzw. 1/4 an. Man ermittle ihren Erwartungswert und ihre Varianz. Erwartungswert= Varianz= Aufgabe 9. Seien X und Y zwei Zufallvariable und > 0. Es gilt P [max{X, Y } ≤ ] = P [X ≤ ] · P [Y ≤ ], falls X und Y unabhängig P [max{X, Y } ≥ ] = P [X ≥ ] · P [Y ≥ ], falls X und Y unabhängig P [X + Y ≥ ] ≥ P [X ≥ /2] + P [Y ≥ /2] P [X + Y ≥ ] ≤ P [X ≥ ] + P [Y ≥ ] Aufgabe 10. Seien X eine Zufallsvariable, ε > 0 und r > 0. Ergänzen Sie P [|X| ε · E|X|r ε] unter Verwendung von Zeichen aus der Menge {<, ≤, >, ≥, −r, r} zu einer wahren Aussage. Aufgabe 11. Wie ist die Konvergenz in Wahrscheinlichkeit einer Folge von Zufallsvariablen Xn gegen eine Zufallsvariable X definiert? Aufgabe 12. Seien X1 , X2 , . . . integrierbare Zufallsvariable. Unter welchen Voraussetzungen gilt n 1X Xi → EX1 (n → ∞) f.s.? n i=1 Aufgabe 13. Seien X1 , X2 , . . . unabhängige identisch verteilte quadratisch integrierbare Zufallsvariable. Ergänzen Sie n X (Xi − EXi ) → N (0, 1)-verteilte Zufallsvariable (n → ∞) in Verteilung i=1 in nichttrivialer Weise so, dass eine wahre Behauptung entsteht. Aufgabe 14. Seien X und Y zwei beliebige Zufallsvariable mit charakteristischen Funktionen ϕX bzw. ϕY , ferner sei a ∈ R. Welche der folgenden Aussagen ist wahr? ϕX (at) = aϕX (t) ϕaX (t) = ϕX (at) ϕX+Y (t) = ϕX (t) + ϕY (t) ϕXY (t) = ϕX (t) · ϕY (t) Aufgabe 15. Seien X und Xn Zufallsvariable mit zugehörigen charakteristischen Funktionen ϕ bzw. ϕn (n ∈ N). Falls ϕn punktweise gegen ϕ konvergiert, dann gilt Xn → X f.s. sin(Xn ) → sin(X) nach Wahrscheinlichkeit Xn → X in Verteilung E sin(Xn ) → E sin(X) 2